淺談物理教科書(shū)的教育功能

黃振克 陳澤寧

(1.廣東省臺(tái)山市教育局教研室，廣東 江門(mén) 529200;2.廣東省臺(tái)山市任遠(yuǎn)中學(xué)，廣東 江門(mén) 529224)

淺談物理教科書(shū)的教育功能

黃振克1陳澤寧2

(1.廣東省臺(tái)山市教育局教研室，廣東 江門(mén) 529200;2.廣東省臺(tái)山市任遠(yuǎn)中學(xué)，廣東 江門(mén) 529224)

筆者探討了合理使用物理教科書(shū)的方略，如細(xì)研教科書(shū)的文字、分析教科書(shū)的圖片、思考教科書(shū)的“想想議議”、吃透教科書(shū)的圖像、了解與教科書(shū)中“STS”相關(guān)的新成果，可使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，擴(kuò)大知識(shí)面，培養(yǎng)其解決實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)其全面發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)物理教科書(shū)的教育功能。

物理教科書(shū)；教育功能；學(xué)生發(fā)展

物理教科書(shū)不僅為教學(xué)提供知識(shí)內(nèi)容，還為教學(xué)提供素材、思路、思想和方法等。為此，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)的實(shí)際情況，從知識(shí)維度、實(shí)踐維度、文化維度巧用、善用教科書(shū)，以充分發(fā)揮其教育功能，有效地促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀的全面發(fā)展。

1 引領(lǐng)學(xué)生研究

教科書(shū)引領(lǐng)學(xué)生研究的功能主要體現(xiàn)在以下4方面。

(1) 細(xì)研教科書(shū)的文段，聯(lián)想相關(guān)的知識(shí)

物理教科書(shū)中有些文段，必須細(xì)心閱讀才能理解其內(nèi)涵，從而進(jìn)一步掌握它的外延。如人教版八年級(jí)下冊(cè)23頁(yè)寫(xiě)道：“摩擦力是一種很常見(jiàn)的力。兩個(gè)相互接觸的物體，當(dāng)它們相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生一種阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，這種力叫做滑動(dòng)摩擦力(friction force)?！边@段文字通過(guò)介紹生活中的現(xiàn)象，從而導(dǎo)出摩擦力的概念。但仔細(xì)研究這段文字中還可以找到如下相關(guān)的知識(shí)：一是“滑動(dòng)”涉及運(yùn)動(dòng)的知識(shí)；二是“兩個(gè)互相接觸的物體”，可加深對(duì)力的概念的理解；三是“阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力”隱含了摩擦力的方向。這樣教會(huì)學(xué)生通過(guò)聯(lián)想去分析教科書(shū)的內(nèi)容，用疑問(wèn)的眼光看待各種現(xiàn)象，用科學(xué)的頭腦去理解教科書(shū)的內(nèi)容，就能提高他們獲取知識(shí)的能力。

(2) 分析教科書(shū)的圖片，找出相關(guān)的知識(shí)

圖1

物理教科書(shū)的圖片向我們展示了科學(xué)的魅力，如果能根據(jù)教科書(shū)的圖片，指導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮自己的想象和聯(lián)想，將圖片中的實(shí)物與所學(xué)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，找出圖片中涉及的知識(shí)，從而形成知識(shí)的框架，也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。如圖1為人教版八年級(jí)下冊(cè)第31頁(yè)的圖9.1-4，除了要求知道“寬大的履帶和鋒利的土鏟”與壓強(qiáng)知識(shí)有關(guān)外，其實(shí)這幅圖還隱含了很多的物理知識(shí)。

涉及光學(xué)方面的有：① 推土機(jī)的尾燈是為了保證倒車(chē)時(shí)的安全;② 推土機(jī)的頭燈運(yùn)用了凹面鏡反射原理，近距光燈絲在焦點(diǎn)附近，遠(yuǎn)距光燈絲在焦點(diǎn)上。

涉及力學(xué)方面的有：① 推土機(jī)的履帶很粗糙，以增加推土?xí)r履帶與地面的摩擦力;② 推土機(jī)在平直路面勻速前進(jìn)時(shí)——牽引力與阻力互相平衡，推土機(jī)所受重力與地面的支持力平衡;③ 推土機(jī)剎車(chē)時(shí)，司機(jī)要踩剎車(chē)，說(shuō)明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；司機(jī)會(huì)向行車(chē)方向傾倒，說(shuō)明了慣性；司機(jī)用較小的力就能剎住車(chē)，則運(yùn)用了杠桿原理;④ 推土機(jī)司機(jī)的座椅都設(shè)計(jì)得既寬且大，這樣就減小了座椅對(duì)司機(jī)的壓強(qiáng)，使司機(jī)坐得舒服。

涉及熱學(xué)方面的有：① 推土機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油內(nèi)燃機(jī)，利用內(nèi)能來(lái)做功;② 發(fā)動(dòng)機(jī)外裝有水箱，用循環(huán)流動(dòng)的水幫助發(fā)動(dòng)機(jī)散熱，因?yàn)樗谋葻崛荽?③ 有推土機(jī)從你身旁駛過(guò)時(shí)，會(huì)聞到濃濃的柴油味，這是擴(kuò)散現(xiàn)象。

(3) 思考教科書(shū)的“想想議議”，加深對(duì)知識(shí)的理解

及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間來(lái)思考教科書(shū)中“想想議議”的有關(guān)問(wèn)題，可以達(dá)到以下的效果。

① 澄清模糊觀念

有些“想想議議”提出的問(wèn)題令學(xué)生感到似是而非、模棱兩可，但這些問(wèn)題有“想”和“議”的價(jià)值，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行討論，尋找癥結(jié)，澄清模糊觀念。如人教版九年級(jí)全一冊(cè)第101頁(yè)“想想議議”提出：“額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒歉鶕?jù)焦耳定律，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事？”這個(gè)問(wèn)題與學(xué)生存在的模糊觀念相關(guān)，要解決這個(gè)問(wèn)題，關(guān)鍵是認(rèn)清它們成立的條件不同，前者是指在兩端電壓一定的條件下，電阻越小，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多(Q=U2t/R)；后者是指在通過(guò)電阻的電流一定的條件下，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多(Q=I2Rt)。

② 培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力

教科書(shū)提出的問(wèn)題與社會(huì)、生活、科技發(fā)展緊密相連，通過(guò)問(wèn)題解決，可逐步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。如人教版八年級(jí)上冊(cè)第45頁(yè)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”提出：為了使教室內(nèi)的學(xué)生免受環(huán)境噪聲干擾，應(yīng)采用有效方法。這要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，發(fā)表個(gè)人的觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

③ 擴(kuò)大知識(shí)面

在“想想議議”等欄目中提出了供學(xué)生討論的問(wèn)題，可以通過(guò)這些問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生掌握新的物理知識(shí)，擴(kuò)大他們的知識(shí)面。如人教版九年級(jí)全一冊(cè)19頁(yè)“想想議議”提出了熱機(jī)的四個(gè)沖程中能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題，通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的討論，使學(xué)生了解熱機(jī)的應(yīng)用、性能等知識(shí)。

(4) 吃透教科書(shū)的圖像，掌握?qǐng)D像的物理意義

物理教科書(shū)的圖像是利用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)研究物理問(wèn)題，圖像體現(xiàn)出物理與數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系，可使學(xué)生深刻理解圖像的性質(zhì)和意義。

在圖2中的三個(gè)圖像表征了質(zhì)量、體積和密度三者之間的關(guān)系,圖2甲說(shuō)明：同一種物質(zhì)，它的質(zhì)量與體積成正比。圖2乙說(shuō)明：同一種物質(zhì)，它的密度與質(zhì)量無(wú)關(guān)。圖2丙說(shuō)明：同一種物質(zhì)，它的密度與體積無(wú)關(guān)。通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)理解這種圖像的變換，對(duì)學(xué)生的思維能力培養(yǎng)是十分有效的。

圖2

2 拓展學(xué)生科學(xué)視野，進(jìn)行STS教育

(1) 精讀“科學(xué)世界”欄目?jī)?nèi)容，開(kāi)闊學(xué)生科學(xué)視野

教科書(shū)的“科學(xué)世界”的內(nèi)容可分為以下3方面：① 介紹物理學(xué)家及其研究成果，如“細(xì)微差別中的重大發(fā)現(xiàn)”等;② 介紹與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的新成就，如半導(dǎo)體、飛出地球、超導(dǎo)現(xiàn)象等;③ 介紹物理知識(shí)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，如汽車(chē)安全帶與安全氣囊、減小摩擦的方法、活塞式抽水機(jī)、輪軸和斜面、地球的溫室效應(yīng)、海市蜃樓、材料與社會(huì)發(fā)展等。

對(duì)于以上的內(nèi)容，要求學(xué)生抽時(shí)間進(jìn)行閱讀，因人、因時(shí)、因地而異，通過(guò)閱讀能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的自學(xué)能力和閱讀能力，在學(xué)習(xí)中知道科學(xué)家對(duì)社會(huì)發(fā)展所做出的貢獻(xiàn)，從而拓展學(xué)生的科學(xué)視野，促進(jìn)他們的科學(xué)人生觀和價(jià)值觀的形成。

(2) 教科書(shū)的STS教育功能

學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生在現(xiàn)代生活中，應(yīng)具有強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，理解科學(xué)與技術(shù)、社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系，利用教科書(shū)的相關(guān)內(nèi)容可實(shí)施STS教育。

STS的教學(xué)內(nèi)容非常豐富，日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)素材也在其中，體現(xiàn)在以下幾方面:① 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展、新成果、新成就,如：磁記錄、從火車(chē)到火箭等;② 與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的知識(shí)和技能,如：超聲波測(cè)距、水循環(huán)等;③ 與個(gè)人家庭、社會(huì)生活密切相關(guān)的知識(shí)和技能,如：磁性材料、電冰箱與臭氧層等;④ 一些重大的社會(huì)問(wèn)題,如：石油危機(jī)和能源科學(xué)等。這些材料的設(shè)置是為了提高學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的欲望，倡導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣，追求科學(xué)問(wèn)題的答案，勇敢探索未知世界。

[1] 叢立新，史磊，呂旭其.物理前概念及干預(yù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究總報(bào)告[J].教育研究與實(shí)驗(yàn)，2007，(2).

[2] 董秀紅.論新課標(biāo)下初中物理教科書(shū)的特點(diǎn)和運(yùn)用[J].凱里學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，(6).